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Relatório – Laboratório de Física Eletricidade e Magnetismo 2018 UNA Contagem-2018/1 Página 1 FÍSICA ELETRICIDADE E MAGNETISMO ENC3AN-COA1 - PRÁTICA PRÁTICA Nº: 09 TEMA: Fenômenos magnéticos DATA DA PRÁTICA: 07/06/2018 DATA DE ENTREGA: 14/06/2018 Componentes do grupo em ordem alfabética: 1. Anderson Pereira de Aguilar - 41610043 2. Eufrânia Cândida Souza - 41722120 3. Nayara Nepomuceno de Souza Neris – 41813501 4. Samarone Pereira Miranda - 41613613 Relatório – Laboratório de Física Eletricidade e Magnetismo 2018 UNA Contagem-2018/1 Página 2 Resumo sobre o tema da aula prática Analisar o comportamento de imãs e o campo magnético gerado por eles; estudar várias situações nas quais condutores retilíneos e/ou espiras interagem com imãs permanentes. 1. Abordagem teórica/prática Ímãs são capazes de gerar, no espaço ao seu redor, um campo magnético. A interação entre imãs e destes com matérias ferro magnéticos pode ser determinada pelas linhas de indução destes ímãs. Os fenômenos magnéticos são um alvo interessante de estudo, pois no cotidiano temos muitos exemplos de situações que podemos observar fenômenos relacionados ao magnetismo. O som produzido por auto falantes depende do magnetismo, para vibrar o cone de um auto falante, é necessário um imã e uma bobina conectada a uma fonte de energia. A eletricidade que chega até nossas casas é produzida por geradores que transformam a energia do movimento das águas numa hidrelétrica em eletricidade. Fenômeno magnético advém de materiais magnéticos, na antiguidade, já se conheciam as propriedades do magnetismo, porém, uma explicação razoável para eles. Os primeiros relatos de uma força misteriosa advindo de um minério são de 800 a.C, com a descoberta da magnetita. A primeira invenção que mudou a estória das navegações e da orientação foi à bússola magnética, descoberta pelos chineses. Mais tarde, no século 19, descobriu-se a interação dos fenômenos magnéticos com a eletricidade, por Oesrsted, uma corrente elétrica percorrendo um fio gera um campo magnético, segundo a história da ciência, o Físico Oersted descobriu esse fenômeno durante uma aula, quando uma bússola que estava perto de um fio mudou a sua orientação quando uma corrente elétrica percorria o condutor. São três os principais materiais que possuem propriedades magnéticas, são eles o ferro, o níquel e o cobalto, são ditos materiais Ferromagnéticos, porque quando são colocados na presença de um campo magnético, aumentam a intensidade desse campo. Materiais que não tem essa propriedade são chamados diamagnéticos, como o alumínio e o cobre, que enfraquecem um campo magnético quando são colocados na presença dele. Campo magnético formado com limalha de ferro: Relatório – Laboratório de Física Eletricidade e Magnetismo 2018 UNA Contagem-2018/1 Página 3 Geradores de eletricidade são baseados em fenômenos magnéticos, pela lei da indução eletromagnética de Michel Faraday, um circuito colocado sob o efeito de um campo magnético variável produz uma corrente elétrica que circula por esse circuito, essa é à base dos geradores de eletricidade, movimentando o campo magnético, ou seja, variando a sua posição próxima de um circuito fechado, temos a produção de energia elétrica, é o que acontece nos geradores eólicos e hidrelétricos, ou nos dínamos e alternadores de carros. PROCEDIMENTOS: I – Ímãs e polos magnéticos MATERIAL: • 2 ímãs cilíndricos; • 1 bússola. 1 – Tome os dois ímãs cilíndricos e aproxime as extremidades com cores iguais (polos iguais). Observe e descreva o observado. Faça uma ilustração representando a força que age em cada ímã. R: Os ímãs se repelem. 2 – Vire um dos ímãs e aproxime agora as extremidades com cores diferentes (polos opostos). Observe e descreva o observado. Faça uma ilustração representando a força que age em cada ímã. R: Os ímãs se atraem. 3 – Aproxime da bússola um ímã com o polo pintado de azul. Observe qual dos lados da bússola é atraído pelo ímã. R: O lado azul atraiu o norte da bússola. 4 – Repita o procedimento com o outro polo do ímã. R: O lado vermelho atraiu o sul da bússola. Relatório – Laboratório de Física Eletricidade e Magnetismo 2018 UNA Contagem-2018/1 Página 4 5 – A partir do norte geográfico da Terra determine os polos norte e sul magnético da bússola. Com essa conclusão identifique os polos do ímã. R: Ponta vermelha (bússola norte magnético) Ponta azul (bússola sul magnético) II – Amortecedor magnético MATERIAL: • 1 suporte para amortecedor magnético; • 5 ímãs em anel com polos identificado. 1 – Encaixe no suporte um ímã em anel com face de cor vermelha voltada para cima. 2 – A seguir, coloque outro ímã com a face vermelha voltada para baixo. Observe e descreva o observado. R: Eles se repelem. 3 – Encaixe os demais ímãs, seguindo o mesmo procedimento. Descreva o que você observa. R: Além da força magnética temos a força gravitacional peso, que influencia na distância entre os ímãs, ou seja, os ímãs se repelem, entretanto, a distância diminui. III – Campo magnético Material: • 4 ímãs em barra; • limalha de ferro; • placa acrílica; Relatório – Laboratório de Física Eletricidade e Magnetismo 2018 UNA Contagem-2018/1 Página 5 • Folha de papel branco. 1 – Coloque a folha de papel sobre a placa de acrílico e em seguida posicione dois ímãs em forma de barra abaixo da placa, conforme a figura 58. Espalhe um pouco de limalha de ferro sobre a folha de papel. 2 – Observe a disposição assumida pela limalha e faça uma ilustração da situação observada. 3 – Agora repita o item 1, porém com quatro ímãs em forma de barra de tal modo a formar dois polos opostos e ligeiramente afastados (cerca de 3 cm), conforme indicado na figura 59. 4 – Observe a disposição assumida pela limalha e faça uma ilustração da situação observada. Relatório – Laboratório de Física Eletricidade e Magnetismo 2018 UNA Contagem-2018/1 Página 6 QUESTÕES 1. O que se pode concluir dos experimentos realizados na PARTE I? R: Pode-se concluir que polos opostos se atraem e polos iguais se repelem. 2. O que você pode afirmar sobre os polos magnéticos da Terra em relação aos polos geográficos? R: Os polos magnéticos são inversamente proporcionais aos polos geográficos. 3. O que são as linhas de campo magnético? Como essas linhas podem indicar a direção, sentido e intensidade do campo magnético em um determinado ponto? R: Linhas que representam direção e força do campo magnético. O campo magnético em qualquer ponto do espaço é tangente à linha de campo magnético no ponto. Além disso, a intensidade do campo magnético é proporcional ao número de linhas por unidade de área que atravessam uma superfície orientada perpendicular às linhas. 4. Qual o sentido das linhas de indução na região externa dos ímãs? R: As linhas parecem se originar do polo norte e terminar no polo sul. 3.Considerações Finais Magnetismo é o ramo da ciência que estuda os materiais magnéticos, ou seja, que estuda materiais capazes de atrair ou repelir outros materiais. Materiais magnéticos são amplamente utilizados em motores, transformadores, dínamos, bobinas entre outros, a maneira para determinar se um material é magnético ou não é coloca – ló sobre a influência de um campo magnético (campo criado pelo movimento de cargas elétricas). Se aparecerem forças ou torques, se trata de uma substanciamagnética, conforme pode ser observado pelo grupo atrás da aula prática realizada no laboratório. O campo magnético gerado pelo imã faz com que o movimento dos elétrons se altere, como se uma corrente elétrica estivesse passando pelo material, e assim gerando outro campo magnético. Esse campo se alinha em direção oposta ao do imã, causando a repulsão.